Khóa luận Khai phá dữ liệu trong thương mại điện tử và đưa ra phương pháp xây dựng hệ thống khuyến cáo sản phẩm

1 Lời giới thiệu Hiện nay, Thương mại điện tử phát triển nhanh theo xu thế toàn cầu hoá. Việc giao dịch thông qua các Website Thương mại điện tử tạo ra lượng dữ liệu vô cùng lớn. Dữ liệu này chính là thông tin về khách hàng cũng như các sản phẩm giao dịch. Nếu có thể khai thác được nguồn dữ liệu này thì chúng ta sẽ có một hệ thống thông tin rất giá trị phục vụ cho phát triển Thương mại điện tử. Tuy nhiên công việc này vẫn còn là một thách thức. Trong nỗ lực thúc đẩy giao dịch thông qua mạng máy tính, xây dựng hệ thống khuyến cáo sản phẩm cho khách hàng là công việc không thể thiếu được. Hệ thống khuyến cáo sản phẩm ứng dụng trong các Website Thương mại điện tử nhằm mục đích tư vấn cho khách hàng những mặt hàng thích hợp nhất. Hệ thống khuyến cáo sản phẩm là một ứng dụng của khai phá dữ liệu trong Thương mại điện tử. Ý thức được lợi ích của hệ thống khuyến cáo sản phẩm cho khách hàng trong Thương mại điện tử, tôi đã chọn hướng nghiên cứu cho khoá luận là xây dựng hệ thống khuyến cáo sản phẩm. Mục tiêu của khoá luận Trong khoá luận này, mục tiêu chính là đưa ra được một hệ thống khuyến cáo các sản phẩm phù hợp nhất với nhu cầu của khách hàng. Hệ thống có thể đưa vào ứng dụng được, nhằm mục tiêu gia tăng xác suất giao dịch. Để làm được điều đó, trước hết chúng ta cần xây dựng được một hệ thống mô hình phục vụ cho việc dự đoán xu thế mua hàng của khách hàng, các sản phẩm được khách hàng ưa chuộng nhất, các sản phẩm có thể tiêu thụ nhiều nhất trong thời gian tới, … Các mô hình này có thể xây dựng được từ dữ liệu trên các Website Thương mại điện tử. 2 Cấu trúc của khoá luận Trong khoá luận, chúng tôi trình bày những tìm hiểu của mình về Khai phá dữ liệu trong Thương mại điện tử và đưa ra phương pháp xây dựng hệ thống khuyến cáo sản phẩm Chương 1. Thương mại điện tử và Khai phá dữ liệu trong Thương mại điện tử: trình bày về Thương mại điện tử, tình hình Thương mại điện tử ở Việt Nam, vấn đề khai phá dữ liệu trong Thương mại điện tử. Chương 2. Một số mô hình Khai phá dữ liệu trong Thương mại điện tử: trình bày cơ bản về hệ thống khuyến cáo sản phẩm và phương pháp xây dựng hệ thống. Chương 3. Mô hình thử nghiệm: trình bày môi trường thử nghiệm và các kết quả đạt được. 3 Mục lục Chương 1. Thương mại điện tử và Khai phá dữ liệu trong Thương mại điện tử ........................................................................................................................... 5 1.1 Thương mại điện tử ................................................................................. 5 1.1.1 Khái niệm .......................................................................................... 5 1.1.2 Các nội dung cơ bản .......................................................................... 5 1.1.3 Tình hình Thương mại điện tử ở Việt Nam ...................................... 8 1.2 Khai phá dữ liệu trong Thương mại điện tử .......................................... 14 1.2.1 Khai phá dữ liệu trong Thương mại điện tử ................................... 14 1.2.2 Cơ sở dữ liệu giao dịch ................................................................... 15 Chương 2. Một số mô hình Khai phá dữ liệu trong Thương mại điện tử ....... 21 2.1 Hệ thống khuyến cáo sản phẩm ............................................................. 21 Mô hình tăng trưởng Hotmail .................................................................. 23 2.2 Các phương pháp lọc cộng tác ............................................................... 26 2.2.1 Lọc cộng tác dựa trên láng giềng gần nhất ..................................... 27 2.2.2 Lọc cộng tác dựa trên mô hình mật độ chung ................................. 32 2.2.3 Lọc cộng tác dựa trên mô hình phân bố xác suất có điều kiện ....... 36 2.2.4 Mô hình dự đoán kết hợp lá phiếu và thông tin sản phẩm .............. 40 2.3 Đánh giá hệ thống khuyến cáo sản phẩm .............................................. 41 Chương 3. Mô hình thử nghiệm ...................................................................... 43 3.1 Môi trường thử nghiệm.......................................................................... 43 3.1.1 Phần cứng ........................................................................................ 43 3.1.2 Công cụ ........................................................................................... 43 3.2. Cơ sở dữ liệu ......................................................................................... 43 3.3 Lọc cộng tác dựa trên mô hình mật độ chung ....................................... 44 3.3.1 Xây dựng mô hình ........................................................................... 44 3.3.2 Kết quả ............................................................................................ 48 3.4 Xử lý dữ liệu theo phương pháp láng giềng gần nhất ........................... 48 4 3.4.1 Xây dựng mô hình ........................................................................... 48 3.4.2 Kết quả ............................................................................................ 50 3.5 So sánh hai phương pháp xây dựng hệ thống ........................................ 52 Kết Luận .......................................................................................................... 53 5 Chương 1. Thương mại điện tử và Khai phá dữ liệu trong Thương mại điện tử 1.1 Thương mại điện tử 1.1.1 Khái niệm Hiện nay có nhiều định nghĩa về thương mại điện tử được các tổ chức quốc tế đưa ra nhưng vẫn chưa có một định nghĩa thống nhất nào về thương mại điện tử. Theo nghĩa hẹp, thương mại điện tử chỉ bao gồm các hoạt động thương mại được tiến hành trên mạng máy tính mở như Internet. Theo nghĩa rộng, thương mại điện tử hiểu là các giao dịch tài chính và thương mại bằng phương tiện điện tử như: trao đổi dữ liệu điện tử, chuyển tiền điện tử và các hoạt động như gửi/ rút tiền bằng thẻ tín dụng [2][11]. Uỷ ban Liên hợp quốc về Luật Thương mại quốc tế (UNCITRAL) định nghĩa: "Thuật ngữ thương mại cần được diễn giải theo nghĩa rộng để bao quát các vấn đề phát sinh từ mọi quan hệ mang tính chất thương mại dù có hay không có hợp đồng. Các quan hệ mang tính thương mại bao gồm các giao dịch sau đây: bất cứ giao dịch nào về cung cấp hoặc trao đổi hàng hoá hoặc dịch vụ; thoả thuận phân phối; đại diện hoặc đại lý thương mại, uỷ thác hoa hồng, cho thuê dài hạn; xây dựng các công trình; tư vấn, kỹ thuật công trình; đầu tư; cấp vốn, ngân hàng; bảo hiểm; thoả thuận khai thác hoặc tô nhượng, liên doanh và các hình thức về hợp tác công nghiệp hoặc kinh doanh; chuyên chở hàng hoá hay hành khách bằng đường biển, đường không, đường sắt hoặc đường bộ" [3]. Theo định nghĩa này, có thể thấy phạm vi hoạt động của thương mại điện tử rất rộng, bao quát hầu hết các lĩnh vực hoạt động kinh tế. Trong đó hoạt động mua bán hàng hoá và dịch vụ chỉ là một phạm vi rất nhỏ trong thương mại điện tử. 1.1.2 Các nội dung cơ bản Theo định nghĩa vừa nêu trên, Thương mại điện tử là việc mua bán hàng hoá và dịch vụ thông qua mạng máy tính toàn cầu. Hoạt động giao dịch trên mạng có rất nhiều điểm khác biệt so với hoạt động giao dịch truyền thống về phương thức trao đổi hàng hoá, đối tượng tham gia giao dịch, cách 6 thức thanh toán, … Căn cứ theo những khác biệt đó, chúng tôi xem xét một số khía cạnh của Thương mại điện tử mà hoạt động thương mại truyền thống không có. a. Đặc trưng của Thương mại điện tử Dựa trên phương thức trao đổi hàng hoá giữa hai bên, Thương mại điện tử có một số đặc trưng cơ bản sau: ¾ Các bên tiến hành giao dịch trong Thương mại điện tử không tiếp xúc trực tiếp với nhau và không đòi hỏi biết nhau từ trước. ¾ Các giao dịch trong Thương mại điện tử thực hiện trong một thị trường không có biên giới (thị trường toàn cầu). Thương mại điện tử trực tiếp tác động đến môi trường cạnh tranh toàn cầu. ¾ Trong hoạt động giao dịch Thương mại điện tử có sự tham gia của ít nhất ba chủ thể trong đó một bên không thể thiếu được là người cung cấp dịch vụ mạng và các cơ quan chứng thực. ¾ Đối với thương mại truyền thống thì mạng lưới thông tin chỉ là phương tiện để trao đổi dữ liệu còn với thương mại điện tử thì mạng lưới thông tin là thị trường. b. Các hình thức giao dịch trong Thương mại điện tử Xét trên phương diện các đối tượng tham gia giao dịch, Thương mại điện tử bao gồm 3 lớp đối tượng chính [11]: người tiêu dùng, doanh nghiệp và chính phủ. Trong mỗi lớp, giao dịch Thương mại điện tử cũng được chia nhỏ theo đối tượng cùng tham gia: Người tiêu dùng C2C (Consumer-To-Comsumer): Người tiêu dùng với người tiêu dùng C2B (Consumer-To-Business): Người tiêu dùng với doanh nghiệp C2G (Consumer-To-Government): Người tiêu dùng với chính phủ Doanh nghiệp B2C (Business-To-Consumer): Doanh nghiệp với người tiêu dùng B2B (Business-To-Business): Doanh nghiệp với doanh nghiệp 7 B2G (Business-To-Government): Doanh nghiệp với chính phủ B2E (Business-To-Employee): Doanh nghiệp với nhân viên Chính phủ G2C (Government-To-Consumer): Chính phủ với người tiêu dùng G2B (Government-To-Business): Chính phủ với doanh nghiệp G2G (Government-To-Government): Chính phủ với chính phủ c. Lợi ích của Thương mại điện tử [2] Do việc mua bán hàng hoá được thực hiện thông qua mạng máy tính kết nối toàn cầu, vì vậy Thương mại điện tử đem lại rất nhiều lợi ích cho cả phía người mua và bán. Các lợi ích chủ yếu bao gồm việc thu thập thông tin trong giao dịch, tiết kiệm chi phí sản xuất, tiết kiệm chi phí giao dịch, xây dựng các mối quan hệ trong mua bán hàng hoá và tạo điều kiện tiếp cận nền kinh tế tri thức: − Thu thập được nhiều thông tin: Thương mại điện tử giúp ta thu thập được nhiều thông tin về thị trường, đối tác, giảm chi phí tiếp thị, giao dịch,... Các doanh nghiệp nắm được thông tin phong phú về kinh tế thị trường, nhờ đó có thể xây dựng được các chiến lược sản xuất và kinh doanh thích hợp với xu thế phát triển của thị trường trong nước, khu vực và quốc tế. Điều này hiện nay đang được nhiều quốc gia quan tâm và được coi là một trong những động lực phát triển kinh tế. − Giảm chi phí sản xuất: Thương mại điện tử giúp giảm chi phí sản xuất, trước hết là chi phí văn phòng. Các “văn phòng không giấy tờ” chiếm diện tích nhỏ hơn rất nhiều hay chi phí tìm kiếm chuyển giao tài liệu cũng giảm nhiều lần. Theo ví dụ có trong [2], tiết kiệm trên hướng này đạt tới 30%. Điều quan trọng là các nhân viên có năng lực được giải phóng bởi nhiều công đoạn, có thể tập trung vào nghiên cứu phát triển và đưa đến những lợi ích to lớn lâu dài. − Giảm chi phí bán hàng, tiếp thị và giao dịch: Thương mại điện tử giúp giảm thấp chi phí bán hàng và chi phí tiếp thị. Bằng phương tiện Internet một nhân viên bán hàng có thể giao dịch với rất nhiều khách 8 hàng. Các catalogue điện tử thường xuyên được cập nhật và phong phú hơn nhiều so với catalogue in ấn có khuôn khổ giới hạn và luôn luôn lỗi thời. Theo ví dụ của [2], hãng máy bay Boeing của Mỹ có tới 50% khách hàng đặt mua 9% phụ tùng qua Internet (và nhiều các đơn hàng về lao vụ kỹ thuật), và mỗi ngày giảm bán được 600 cuộc gọi điện thoại. Thương mại điện tử qua Web giúp người tiêu dùng và doanh nghiệp giảm đáng kể thời gian và chi phí giao dịch. Thời gian giao dịch qua Internet chỉ bằng 7% thời gian giao dịch qua Fax, bằng 0.05% thời gian giao dịch qua bưu điện chuyển phát nhanh, chi phí thanh toán điện tử qua Internet chỉ bằng từ 10% đến 20% chi phí thanh toán thông thường. − Xây dựng quan hệ với các đối tác: Thương mại điện tử tạo điều kiện cho việc thiết lập và củng cố mỗi quan hệ giữa các thành viên tham gia vào quá trình thương mại. Thông qua mạng các thành viên tham gia có thể giao tiếp trực tiếp và liên tục với nhau, nhờ đó sự quản lý và hợp tác được tiến hành nhanh chóng một cách liên tục, nó phát hiện ra các bạn hàng mới, các cơ hội kinh doanh mới trên phạm vi toàn quốc, khu vực hay thế giới − Tạo điều kiện sớm tiếp cận kinh tế tri thức: Thương mại điện tử kích thích sự phát triển của công nghệ thông tin tạo cơ sở cho phát triển kinh tế tri thức. Lợi ích này có ý nghĩa lớn với các nước đang phát triển. Nếu không nhanh chóng tiếp cận nền kinh tế tri thức thì sau một vài thập kỷ nữa, các nước đang phát triển có thể bị bỏ rơi hoàn toàn. Khía cạnh lợi ích này mang tính chiến lược về công nghệ và cần các chính sách phát triển trong thời kì công nghiệp hoá, đặc biệt như Việt Nam. 1.1.3 Tình hình Thương mại điện tử ở Việt Nam a. Khái quát chung [3][4] Theo thống kê tính từ năm 2003 đến giữa năm 2005, số lượng người Việt Nam truy cập Internet gia tăng với tốc độ rất lớn. Cuối năm 2003 số người truy cập Internet khoảng 3,2 triệu người, đến cuối năm 2004 con số này khoảng 6,2 triệu người. Sáu tháng sau đó, con số này là 10 triệu. Đến cuối năm 2005, số người Việt Nam truy cập Internet khoảng 13 đến 15 triệu người, 9 chiếm tỷ lệ 16% - 18% dân số cả nước. Đến nay Việt Nam có trên 5 triệu thuê bao Internet với khoảng 18 triệu người sử dụng, bằng 21% dân số. Con số này ở mức bình quân cao trên thế giới. Theo thống kê của Vụ Thương mại điện tử thuộc Bộ Thương mại, cuối năm 2004, Việt Nam đã có khoảng 17.500 website của các doanh nghiệp, trong đó số tên miền .vn (như .com.vn, .net.vn,...) đã tăng từ 2.300 (năm 2002) lên 5.510 (năm 2003) và 9.037 (năm 2004). Đến cuối năm 2007 số tên miền .vn khoảng 55000. Những con số trên cho thấy tốc độ phát triển rất lớn của Mạng và các lĩnh vực có liên quan khác ở Việt Nam. Năm 2003, 2004 các website sàn giao dịch B2B (marketplace), các website rao vặt, các siêu thị trực tuyến B2C... thi nhau ra đời. Số liệu thống kê của Bộ Công Thương tính đến thời điểm đó này cho thấy đang có khoảng 38% số doanh nghiệp Việt Nam có website riêng và hơn 93% số doanh nghiệp kết nối Internet để phục vụ cho sản xuất, kinh doanh. Tuy nhiên, các website này vẫn còn phát triển hạn chế, chưa có website nào thực sự phát triển đột phá theo xu hướng Thương mại điện tử. Lý do vì phần lớn doanh nghiệp ở Việt Nam các website chỉ được xem như kênh tiếp thị bổ sung để quảng bá hình ảnh công ty và giới thiệu sản phẩm, do đó các doanh nghiệp chưa đầu tư khai thác hết những lợi ích thương mại điện tử có thể mang lại. Cũng có nhiều cá nhân, doanh nghiệp thành lập các website như: sàn giao dịch, website phục vụ việc cung cấp thông tin, website rao vặt, siêu thị điện tử... để nhằm mục đích giao dịch trên mạng. Tuy nhiên các website này chưa thực sự được quảng bá và phát triển tốt để mang lại lợi nhuận kinh tế đáng kể. b. Các doanh nghiệp Việt Nam với Thương mại điện tử [2] Thương mại điện tử là động lực thúc đẩy các doanh nghiệp phát triển. Doanh nghiệp Việt Nam đa số là doanh nghiệp vừa và nhỏ nên Thương mại điện tử sẽ là cầu nối giúp mở rộng thị trường, tham gia hội nhập tích cực. Với một chi phí rất thấp và có tính khả thi, bất cứ một doanh nghiệp Việt Nam nào cũng có thể nhanh chóng tham gia Thương mại điện tử để đem lại cơ hội phát triển cho doanh nghiệp. Tuy nhiên các doanh nghiệp Việt Nam cũng gặp rất nhiều khó khăn, chủ yếu do: Thương mại điện tử ở Việt Nam đang trong quá trình phát triển, số người tham gia truy cập Internet đã tăng nhưng vẫn còn thấp so với nền dân số nên chưa tạo được một thị trường nội địa. Mặt khác các 10 cơ sở để phát triển Thương mại điện tử ở Việt Nam còn chưa hoàn thiện: hạ tầng viễn thông chưa đủ mạnh và cước phí còn đắt, hạ tầng pháp lý còn đang xây dựng, hệ thống thanh toán điện tử chưa phát triển. Tất cả những yếu tố trên đều là những rào cản cho phát triển Thương mại điện tử. Cuối năm 2006, Việt Nam gia nhập tổ chức Thương mại Thế giới WTO; sự kiện này đánh dấu Việt Nam sẽ bước sang một gia đoạn mới với rất nhiều cơ hội và thách thức trên mọi phương diện. Đối với các doanh nghiệp, việc hội nhập vào nền kinh tế thế giới tạo ra rất nhiều cơ hội phát triển. Doanh nghiệp có điều kiện để giao dịch với thị trường thế giới, tiếp cận công nghệ, mở rộng sản xuất,… Tuy nhiên các doanh nghiệp cũng phải đối mặt với sự cạnh tranh quyết liệt của các doanh nghiệp nước ngoài. Doanh nghiệp nước ngoài mạnh về vốn, công nghệ và kinh nghiệm sẽ thông qua Thương mại điện tử để đi vào thị trường Việt Nam, cạnh tranh với các doanh nghiệp Việt Nam. Vì vậy dù muốn hay không các doanh nghiệp Việt Nam phải chấp nhận và tham gia thương mại điện tử. Các doanh nghiệp Việt Nam ngay từ bây giờ có thể tham gia Thương mại điện tử nhằm mục đích: - Giới thiệu hàng hoá và sản phẩm của mình - Tìm hiểu thị trường: nghiên cứu thị trường, mở rộng thị trường - Xây dựng quan hệ trực tuyến với khách hàng - Mở kênh tiếp thị trực tuyến - Tìm đối tác cung cấp nguyên vật liệu nhập khẩu - Tìm cơ hội xuất khẩu Quá trình tham gia Thương mại điện tử là quá trình doanh nghiệp từng bước chuẩn bị nguồn lực và kinh nghiệm để hội nhập với thế giới. Để tạo điều kiện cho các doanh nghiệp Việt Nam gia nhập thị trường thế giới, chính phủ đã ban hành nghị định về Thương mại điện tử. Nghị định là cơ sở pháp lý đảm bảo cho các doanh nghiệp tham gia giao dịch. 11 c. Quyết định của Chính phủ trong chính sách với Thương mại điện tử ở Việt Nam Ngày 9 tháng 6 năm 2006, Thủ tướng Chính phủ đã ký ban hành Nghị định số 57/2006/NĐ-CP về thương mại điện tử. Đây là nghị định đầu tiên trong 5 nghị định hướng dẫn Luật Giao dịch điện tử và nghị định thứ sáu trong số 12 nghị định hướng dẫn Luật Thương mại được ban hành. Nghị định về Thương mại điện tử ra đời đánh dấu một bước tiến lớn trong việc tạo hành lang pháp lý để các doanh nghiệp yên tâm tiến hành giao dịch thương mại điện tử, khuyến khích thương mại điện tử phát triển, bảo vệ quyền và lợi ích của các bên tham gia, đồng thời cũng là căn cứ pháp lý để xét xử khi có tranh chấp liên quan đến hoạt động thương mại điện tử. Nghị định gồm 5 chương, 19 điều với những nội dung chính như sau: − Chương I: Những quy định chung (từ Điều 1 đến Điều 6) nêu lên phạm vi điều chỉnh, đối tượng áp dụng, giải thích một số thuật ngữ, xác định nội dung quản lý nhà nước về thương mại điện tử và cơ quan thực hiện nhiệm vụ này. − Chương II: Giá trị pháp lý của chứng từ điện tử (từ Điều 7 đến Điều 10) khằng định nguyên tắc cơ bản về thừa nhận giá trị pháp lý của chứng từ điện tử trong hoạt động thương mại. − Chương III: Chứng từ điện tử trong hoạt động thương mại (từ Điều 11 đến Điều 15) quy định chi tiết một số điều khoản về sử dụng chứng từ điện tử trong hoạt động thương mại như thời điểm, địa điểm nhận và gửi chứng từ điện tử, thông báo về đề nghị giao kết hợp đồng, sử dụng hệ thống thông tin tự động để giao kết hợp đồng, lỗi nhập thông tin trong chứng từ điện tử. − Chương IV: Xử lý vi phạm (Điều 16, 17). − Chương V: Điều khoản thi hành (Điều 18, 19) quy định các hành vi bị coi là vi phạm pháp luật về thương mại điện tử, hình thức xử lý vi phạm, thời điểm hiệu lực của Nghị định và các cơ quan chịu trách nhiệm thi hành. 12 Để Nghị định về thương mại điện tử có thể đi vào cuộc sống, đồng thời tiếp tục hoàn thiện khung pháp lý cho hoạt động thương mại điện tử tại Việt Nam, các cơ quan chức năng cần nghiên cứu xây dựng những văn bản hướng dẫn chi tiết hơn nữa về việc ứng dụng thương mại điện tử trong các lĩnh vực hoạt động đặc thù như cung ứng hàng hóa dịch vụ kinh doanh có điều kiện, quảng cáo thương mại qua phương tiện điện tử, sử dụng chứng từ điện tử trong hoạt động thương mại trực tuyến, chống thư rác, bảo vệ người tiêu dùng và các quy định liên quan khác. Nghị định về Thương mại điện tử ra đời chứng tỏ sự quan tâm của Chính phủ đối với các doanh nghiệp, tạo điều kiện để các doanh nghiệp có thể tham gia vào thị trường thế giới. Mục tiêu hướng đến là hệ thống các doanh nghiệp vững mạnh, đủ sức cạnh tranh với các doanh nghiệp khác trên thế giới.